時序邏輯電路的分析和設(shè)計-展示頁
2024-10-27 16:01本頁面
【正文】 入序列 X： 0 1 1 0 0 輸出相應(yīng) Y： 0 0 0 1 0 狀 態(tài)： S0 S1 S2 S3 S0 (1).確定原始狀態(tài)數(shù)及其意義 (2).畫原始狀態(tài)圖 0/0 1/0 1/0 0/1 1/0 1/0 0/0 S0 S1 S2 S3 0/0 2. 狀態(tài)簡化 等價狀態(tài) 可以合并為一個狀態(tài)。 1K RD amp。 1J C1 1K RD FF1 amp。 1010～ 1111六個狀態(tài)可作為任意項處理。有 S0 = 0000， S1 = 0001， 本例中 ， 因為狀態(tài)數(shù) N=10， 所以觸發(fā)器個數(shù) n = 4。 FF0 FF1 FF2 1 1 1 1 1J C1 1K 1J C1 1K 1J C1 1K (1) 寫方程式 ① 寫出觸發(fā)器驅(qū)動方程和時鐘方程 J0= ， K0=1， CP0 = CP J1= K1=1， CP1 = Q0 J2= Q1Q0， K2=1， CP2 = CP 2Q② .狀態(tài)方程 (CP0) (CP1) (CP2) n 1 n11? ?2n+ 1 n n00Q Q Q?2n 1 n n n2 1 0Q Q Q Q? ?(2) 列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表、畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖 ① 狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 2 3 4 CP 表 例 nnn2 1 0Q n+ 1 n+ 1 n+ 12 1 0Q0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 2 1 0CP CP CP000 001 010 011 100 (a) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 CP Q0 Q1 Q2 (b) 工作波形圖 ③ 畫波形圖 ② 畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 (3) 說明電路的邏輯功能 5進(jìn)制異步計數(shù)器 設(shè)計步驟 同步時序電路的設(shè)計 異步時序電路的設(shè)計 設(shè)計步驟 圖 時序電路設(shè)計流程圖 設(shè)計 要求 狀態(tài)轉(zhuǎn) 換圖 選觸發(fā)器 狀態(tài)分配 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 狀態(tài)方程 輸出方程 驅(qū)動方程 邏輯 電路圖 檢查 自啟動 [例 ] 用下降沿觸發(fā)的 JK觸發(fā)器設(shè)計同步 8421碼的十進(jìn)制加法計數(shù)器 ⑴ 根據(jù)設(shè)計要求，作出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 。 1T C1 1T C1 (1)寫三個狀態(tài)方程 ①驅(qū)動方程： 0 1T ?10TQ?2 1 0T Q Q?100nn? ?11 1 0 1 0n n n n nQ Q Q Q Q? ??12 2 1 0 2 0 2 1n n n n n n n nQ Q Q Q Q Q Q Q? ? ? ?③ 狀態(tài)方程： ② 輸出方程： 2 1 0Z Q Q Q?(2) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖 ① 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 CP 表 例 nnn2 1 0Q n+ 1 n+ 1 n+ 12 1 0Q0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 ② 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 000 /0 /0 /0 圖 例 /1 /0 nnn2 1 0Q001 010 011 111 110 101 100 /0 /0 /0 X/Z (3) 說明電路的邏輯功能 同步 8進(jìn)制加法計數(shù)器 ③ 時序圖 表 例 CP0Q1Q2QZ [例 ] 圖 ，試分析該電路的邏輯功能。 分析方法 同步時序電路的分析 異步時序電路的分析 邏輯電路圖 驅(qū)動方程 輸出方程 狀態(tài)方程 邏輯功能 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 時序圖 圖 同步時序電路的分析 [例 ] 分析如圖 圖 例 Q0 Q1 Q2 CP amp。 基于觸發(fā)器時序電路的分析 時序邏輯電路中的基本單元是觸發(fā)器。 信號間的邏輯關(guān)系可以用三個向量方程來表示。 ql z1 wk 圖 時序邏輯電路的一般結(jié)構(gòu)框圖 組合邏輯 電 路 存 貯 電 路 x1 7 時序邏輯電路的分析和設(shè)計 概述 基于觸發(fā)器時序電路的分析 基于觸發(fā)器時序電路的設(shè)計 集成計數(shù)器 集成移位寄存器 基于 MSI 時序邏輯電路的分析 基于 MSI 時序邏輯電路的設(shè)計 時序邏輯電路： 在任何時刻，邏輯電路的輸出狀態(tài)不僅取決于該時刻電路的輸入狀態(tài)，而且與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。 概述 時序邏輯電路的一般結(jié)構(gòu)框圖如圖 。 xi w1 zj q1 輸出方程： Z( tn ) = F[X(tn),Q(tn)] 狀態(tài)方程： Q(tn+1) = G[W(tn),Q(tn)] 驅(qū)動方程： W( tn ) = H[X(tn),Q(tn)] 式中 tn和 tn+1表示相鄰的兩個離散時間?；谟|發(fā)器時序邏輯電路的分析是時序邏輯電路分析的基礎(chǔ)。 Z FF0 FF1 FF2 1 1T C1 amp。 圖 例 Q0 Q1 Q2 CP amp。 S0 圖 例 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 ⑵ 選擇觸發(fā)器的類型、個數(shù)以及進(jìn)行狀態(tài)分配 ① 選擇所用觸發(fā)器的類型和個數(shù) 題已指定 JK觸發(fā)器 。 ② 狀態(tài)分配 狀態(tài)分配采用 8421 BCD碼。， S9 = 1001。 CP 1
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